TLC vs. QLC

Immer wieder liest man, dass eine SSD doch nur QLC Speicherzellen verwendet und damit nicht so gut ist wie eine mit TLC Zellen. Dazu hier einige Grundlagen:

In SSDs werden unterschiedliche Flash-Speichertypen verwendet. Eine Speicherzelle kann zwischen 1 (SLC) und 4 (QLC) Bit abspeichern. Je mehr Bits/Zelle gespeichert werden können, desto höher ist die Speicherdichte und umso günstiger ist meistens die Festplatte. SLC ist der schnellste Speichertyp (da beim Auslesevorgang nur zwei Spannungswerte unterschieden werden müssen und hier die Signalverarbeitung und Fehlerkorrektur am geringsten ist) und hat gleichzeitig die längste Lebensdauer von bis zu 100.000 Schreib/Lösch-Zyklen. Allerdings ist dieser Typ auch der teuerste Flashspeicher.

Es gibt momentan 4 Speichertypen: Single Level Cell (SLC), Multi-Level Cell (MLC), Triple Level Cell (TLC) und Quadruple Level Cells (QLC).

SLC MLC TLC QLC
Bit pro Zelle 1 2 3 4
Performance ★★★★ ★★★ ★★
Zyklen ~ 100.000 ~ 5.000 ~ 1.500 ~ 1.000
Energieverbrauch niedrig niedrig durchschnittlich durchschnittlich
Kosten Hoch Hoch Günstig Günstig

Günstige SSDs (wie z.B. die Crucial P1 oder Samsung 870 QVO) werdenden darum QLC. Sind sie deswegen schlechter?

Nicht unbedingt. Die meisten QLC-SSD besitzen zusätzlich einen SLC-Cache bzw. Pseudo SLC Cache (die Triple Level Cells agieren als Single Level Cells, es wird also nur ein Bit statt drei Bits gespeichert), also einen schnellen Zwischenspeicher (bei Samsung nennt sich das TurboWrite Technology). Dieser ist bei der 1TB Version der Samsung 870 QVO 36GB groß und bei der 2TB Version verdoppelt er sich auf 80GB. Bis zu dieser Grenze kann man mit voller Geschwindigkeit (530MB/s bei der Samsung SATA SSD) auf die Platte schreiben, danach (wenn der Cache voll ist) verringert sich die Geschwindigkeit auf ca. 80MB/s. Damit ist man in etwa so schnell wie eine ältere, mechanische HDD.

Der Leistungsabfall, nachdem der Cache voll, ist betrifft übrigens nur das Schreiben auf die SSD. Das Lesen geht immer gleich schnell, egal ob TLC oder QLC.

Wir sprechen hier aber von einer kontinuierlichen Schreiblast! D.h. es müssen 36 bzw. 80GB hintereinander (ununterbrochen) auf die SSD geschrieben werden. So etwas kommt im Normalbetrieb jedoch nur selten vor. Wenn man die Platte z.B. als Backup verwendet, kann es schon sein, dass viele Daten auf die SSD geschrieben werden, wo gerade bei einem inkrementellen oder differenziellen Backup auch selten so große Dateien übertragen werden. Zu beachten ist, dass die SSD, wenn sie dann weniger zu tun hat bzw. sich im Leerlauf befindet, die Daten aus dem SLC-Cache auf den langsameren TLC-Speicher überträgt. Genau genommen werden Speicherzellen damit doppelt beschrieben (einmal die SLC und danach die TLC), was sich auf die Lebensdauer der SSD auswirken kann.